多作用徑向柱塞馬達(dá)的制造工藝

    以徑向球塞式低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)（QJM型液壓馬達(dá)）為例進(jìn)行介紹。

    (1)結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求如圖R所示，QJM型液壓馬達(dá)在轉(zhuǎn)子2上均布安裝多個(gè)鋼球1和球托5構(gòu)成的球塞副，并通過(guò)球托傳力；馬達(dá)的配流機(jī)構(gòu)為配流軸4。

    由于該型馬達(dá)用鋼球和球托代替了一般內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)上的柱塞或活塞與橫粱、滾輪等零件，且無(wú)軸承作為支承，從而使其與其他類型的液壓馬達(dá)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、低速穩(wěn)定性好、效率高等特點(diǎn)，額定工作壓力為20MPa，尖峰工作壓力可達(dá)31.5MPa以上。所以要求其零件必須具備高強(qiáng)度、耐磨、配合嚴(yán)密等條件，給加工帶來(lái)了一定的困難。

    定子、轉(zhuǎn)子及配流軸等主要關(guān)鍵零件的材料及工藝直接影響該型馬達(dá)的性能和壽命。

    (2)關(guān)鍵零件的材料和工藝要求

    ①定子 如圖S所示，在液壓馬達(dá)工作時(shí)，高壓油經(jīng)配流軸進(jìn)人鋼球下端油腔，壓力油形成液壓力P，將鋼球向上推，使它與內(nèi)益線體的曲線接觸。在接觸點(diǎn)處，由P力形成的分力Pe壓向內(nèi)曲線定子，它就給鋼球一個(gè)大小相等、方向相反的正壓力P_C，此力作用在鋼球上可分解為徑向分力N和切向分力T，其中徑向分力N與液壓力P相平衡，切向分力T通過(guò)鋼球作用在轉(zhuǎn)子4的切線方向，迫使轉(zhuǎn)子4沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子4直接與傳動(dòng)軸相連，故使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可見(jiàn)，切向分力T的大小決定于內(nèi)曲線的形狀。而且由于鋼球與定子的接觸應(yīng)力要比一般的滾柱或橫梁與定子的接觸應(yīng)力大得多，故要求定子不但要有準(zhǔn)確的內(nèi)曲線形狀，而且必須具備高硬度、高耐磨、抗疲勞等性能。

    根據(jù)上述要求，定子的材料為軸承鋼GCr15SiMn，要求球化退火2級(jí)以上，整體淬火硬度為60～63HRC。

    內(nèi)曲線傳統(tǒng)上是采用凸輪靠模的仿形加工，但為了保證內(nèi)曲線的平滑過(guò)渡，建議采用先進(jìn)的內(nèi)曲線加工中心。

    定子的加工工藝過(guò)程為：下料→模鍛→球化退火l～2級(jí)→粗、精車內(nèi)止口和兩平面，留磨余量0.4～0.6mm→鉆孔→銑曲面，留磨余量0.4～0.6mm→去毛刺→整體淬火(60～63HRC) →變形不大于0.3mm→磨兩平面達(dá)圖紙要求→磨兩止口達(dá)圖紙要求→磨內(nèi)曲面達(dá)圖紙要求→磨內(nèi)曲線滾道達(dá)圖紙要求→探傷去磁斗清洗→檢查。

    ②轉(zhuǎn)子其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，但它又是該型液壓馬達(dá)中所有摩擦副的集中地，它與配流軸組成旋轉(zhuǎn)摩擦副，與球托組成往復(fù)摩擦副。因此要求轉(zhuǎn)子具有足夠的強(qiáng)度，并有較高的耐磨性。

    按照上述要求，轉(zhuǎn)子的材料選用球墨鑄鐵QT600，熱處理正火硬度為230～260HB。

    另外，轉(zhuǎn)子與配流軸、活塞配合間隙的大小，直接影響到該液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏及容積效率的大小，加工精度要求較高。

    轉(zhuǎn)子的加工工藝過(guò)程為：鑄造→退火消除內(nèi)應(yīng)力→粗車，留余量2～3mm→粗鏜，留余量3～4mm→正火(230～260HB) →精車內(nèi)孔及小端，留磨余量0.3～0.4mm→鉆Φ10mm工藝定位孔→鏜孔，留精鉸余量0.01～0.03mm→鉸孔→去鉸孔后活塞孔內(nèi)毛刺→插內(nèi)孔矩形花鍵→磨小端外圓→磨配流內(nèi)孔→去內(nèi)孔毛刺→清洗檢查。

    ③配流軸它在該型液壓馬達(dá)中有三個(gè)作用：一是配流；二是油路的連接；三是作為轉(zhuǎn)子的徑向支承。其配流角度的加工精度直接影響到液壓馬達(dá)總效率、沖擊和噪聲大?。蛔鳛閷?duì)外連接，它又要具有足夠的剛性；作為支承，它又與轉(zhuǎn)子直接組成旋轉(zhuǎn)摩擦副，需要具有較高的耐磨性。

    綜合各方面的因素，配流盤的材料選為球墨鑄鐵QT600，熱處理正火硬度為230～260HB，與轉(zhuǎn)子配合的圓柱面的圓柱度不大于0.005mm，表面粗糙度≤0.8μm，配流角度的分度誤差為±10′。

    配流軸的加工工藝過(guò)程為：鑄造→退火消除內(nèi)應(yīng)力→粗車，留余量2～3mm→正火(230～260HB) →精車內(nèi)孔及外圓，留磨余量0.3～0.4mm→鉆進(jìn)、出油口底孔→車進(jìn)、出油口螺孔→車內(nèi)孔偏心槽與油口接通→銑配流槽達(dá)設(shè)計(jì)要求→去內(nèi)孔槽口及配流槽口所有毛刺，但不允許倒角→磨內(nèi)孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求→修去內(nèi)孔磨后產(chǎn)生的毛刺→按圖紙要求磨外圓，配合間隙→般為0.015～0.03mm→去外圓磨后產(chǎn)生的毛刺→清洗烘干→檢驗(yàn)。